Secretele verzi pentru caca de capră – materiale mai inteligente, medicamente mai bune și biocombustibili durabili

Ilustrație cu Elway, o capră din Insula San Clemente ale cărei probe de caca au fost utilizate în acest studiu. Credit: Grădina Zoologică Santa Barbara, Shutterstock, Aliyah Kovner

Microbii găsiți în microbiomul intestinal al caprei ar putea ajuta oamenii să transforme materialul vegetal în bunuri valoroase, ecologice.

Transformarea fibrelor dure și a zaharurilor complexe din plante în biocombustibili și alte produse ar putea fi biletul omenirii către materiale mai inteligente, medicamente mai bune și un viitor durabil, fără petrol. Dar valorificarea produselor chimice stocate în aceste molecule nu este o sarcină simplă. S-ar putea să o luăm de la sine înțeles deoarece corpurile noastre par să o facă automat, dar în realitate, de fiecare dată când mâncăm legume sau frunze verzi, comunitățile microbiene care trăiesc în interiorul nostru efectuează o linie elaborată de dezasamblare a reacțiilor chimice coordonate pentru a descompune materie plantă în zaharuri simple care pot fi utilizate de celulele umane.

Sperând să găsească modalități noi și mai bune de a prelucra materialul vegetal în scopuri industriale, oameni de știință precum Michelle O’Malley de la UC Santa Barbara (UCSB) și Institutul Comun de Bioenergie (JBEI) au studiat microbiomii intestinali ai celor mai prolifici erbivori ai planetei: rumegând animale precum caprele.

„Tractul digestiv al rumegătoarelor are un număr de microbi, inclusiv ciuperci, care au evoluat de milioane de ani pentru a efectua chimia esențială mai eficient decât putem într-un laborator”, a declarat Igor Grigoriev, om de știință senior și șef al programului fungic din SUA. Departamentul Energiei Organizația Comună a Genomului (JGI). “În cele din urmă, dorim să folosim aceste procese pentru a converti materialul vegetal în produse de care au nevoie în prezent persoanele cu o aprovizionare limitată.”

Grigoriev și alți oameni de știință din laboratorul Berkeley au contribuit la ultimul studiu al lui O’Malley, publicat în Microbiologia naturii. Echipa a produs reconstrucții ale multor mii de genomi microbieni prezenți în excrementele de capră – luate de la un rezident al Grădinii Zoologice din Santa Barbara numit „Elway” – care au ajutat la identificarea genelor pentru enzimele metabolice și metabolice. Alte proteine ​​implicate în digestie.

Lucrarea a dezvăluit 700 de specii microbiene necunoscute anterior și a evidențiat, de asemenea, importanța ciupercilor anaerobe în intestinul caprei.

Potrivit lui O’Malley, echipa ei a descoperit prezența unei mici minorități de specii fungice în bactericopia intestinală a bacteriilor intestinale, dar nu și-a dat seama cât de important joacă aceste organisme.

„Ciupercile produc cea mai mare parte a enzimelor care degradează biomasa pe care se bazează comunitatea microbiană pentru a funcționa”, a menționat O’Malley într-un articol al UCSB despre această cercetare.

Scopul final al echipei este de a dezvolta o versiune artificială a unui microb erbivor, cultivat într-un bioreactor, care ar putea fi utilizat pentru a obține chimia complexă necesară descompunerii materialelor vegetale la scară industrială.

Referință: „Analize genomice și funcționale ale consorțiilor fungice și bacteriene care permit defalcarea lignocelulozei într-un microbiom intestinal de capră” de Xuefeng Peng, St. Elmo Wilken, Thomas S. Lankiewicz, Sean P. Gilmore, Jennifer L. Brown, John K. Henske, Candice L. Swift, Asaf Salamov, Kerrie Barry, Igor V. Grigoriev, Michael K. Theodorou, David L. Valentine și Michelle A. O’Malley, 1 februarie 2021, Microbiologia naturii.
DOI: 10.1038 / a41564-020-00861-0

JBEI este un Departament al Energiei (DOE) al Centrului de Cercetare Bioenergetică al SUA condus de Berkeley Lab. JGI este o facilitate de utilizare DOE situată la Berkeley Lab.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.